将0.615gNa-Al合金投入足量的水中,得,详细见下,超难题,老师来回答。
(1)设原合金中Na,Al的物质的量分别为x、y
x × 23g/mol + y *27g/mol=0615g ----(1)
向该溶液中逐渐加入1mol/L盐酸至5ml时,刚好中和溶液中的NaOH,
因此此时溶液的成份为NaCl 、NaAlO2(或Na[Al(OH)4] )
根据电荷守恒: n(Na+) =n(Cl-) + n(AlO2-) ---(2)
再根据元素守恒: n(Na+) =n(Na) n(Cl-) = n(HCl) n(AlO2-)= n(Al)
因此(2)式可转化为: n(Na) =n(HCl) + n(Al) ---(2)
即: x =1mol/L ×0.005L + y ---(3)
联立(1)(3)式,解得:
x=0.015 mol y=0.01mol 钠质量为=23g/mol × 0.015mol=0.345g,铝质量为=27g/mol × 0.01mol=0.27g (2)反应过程中生成H2的物质的量根据题意钠铝均完全反应因此根据得失电子守恒:n(Na) × e- + n(Al)×3 e- = n(H2)×2 e-0.015mol × e- + 0.01mol ×3 e- =n(H2)×2 e-n(H2)=0.0225 mol
首先,钠和水发生反应,产生NaOH;氢氧化钠再和Al反应,得到偏铝酸钠(NaAlO2);加入HCl,就会和偏铝酸钠反应,产生Al(OH)3.
设合金中Al的质量为X克,则Na的质量为Y克。
X+Y=9.6g
2Na+2H2O=2NaOH+H2(g)
2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2(g)
H2O+NaAlO2+HCl=Al(OH)3(s)+NaCl
可以通过以上关系式得到Na~NaOH~Al~Al(OH)3
23g
27g
78g
Xg
Yg
那也就是说,合金中有一种物质是过量的。分类讨论:
1.若是Na过量,那么Al的质量就是2.7克,Na的质量就是6.9克。产生过量的NaOH就是0.2mol
NaOH~HCl
NaAlO2~HCl
Al(OH)3~3HCl
1mol
1mol
1mol
1mol
78g
3mol
0.2mol
0.2mol
0.1mol
0.1mol
7.8g
0.3mol
那也就是说,总共消耗盐酸0.6mol,则其浓度为0.6/0.3=2mol/L
之前加入的盐酸的体积就是NaOH和NaAlO2消耗的,V=(0.1+0.2)/2=0.15L=150ml
2.若是铝过量,那么Na的质量为2.3克,则Al的质量为7.3克。也就是说,铝和产生的氢氧化钠反应后,还有剩余。那沉淀的组成就是Al和Al(OH)3.
Na~NaOH~Al(OH)3
23g
78g
2.3g
7.8g
那也就是说,加入的HCl和NaAlO2,Al反应,得到的最终固体还是Al(OH)3
Al~3HCl
NaAlO2~HCl
Al(OH)3~3HCl
27g
3mol
1mol
1mol
78g
3mol
7.3g
0.81mol
0.1mol
0.1mol
7.8g
0.3mol
那么前后一共消耗1.21molHCl,所以其物质的量浓度为
1.21/0.3=4.33mol/L
最开始加的盐酸消耗的是Al和NaAlO2,所以其体积为(0.81+0.1)/4.33=0.21L=210mL
所以n(Na) = n(Al)
4.48L 气体是H2即0.2mol H2
所以反应共转移电子数 = 0.2*2 = 0.4mol
所以n(Na) + 3n(Al) = 0.4mol
23n(Na) + 27n(Al) = 5g
得n(Na) = n(Al) = 0.1mol
所以c = 0.1/0.2 = 0.5mol/L
希望采纳
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
从两个方程式比较可以得出:Na-----NaOH-----NaAlO2,所以钠的物质的量≥铝的物质的量(如果小于的话,就有氢氧化铝沉淀了)。
2 NaOH + 2Al + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2
n(Al)与n(Na)的关系:1:1